JP4079412B2 - 車両停止システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は車両停止システムに関し、特に速度を漸減しながら荷役車両を停止できる車両停止システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来の無人の荷役車両100の車両停止システム120の一例を示すブロック図である。荷役車両100には、走行速度を設定する速度設定手段101が備えられ、当該速度設定手段101に設定された速度で走行するようになっている。
【0003】
図7に示すように荷役車両100が走行する路面には、荷役車両100が走行位置を検出するための位置指標#n(n:1、2、3…)が所定の間隔で埋設されている。この位置指標#n上を荷役車両100が通過すると、荷役車両100に備えられた位置検出手段102が位置指標#nを読み取り、読み取った位置指標#nを上記速度設定手段101に入力するようになっている。
【0004】
例えば、図示しない管理コンピュータや、荷役車両100のリモコンから、「現在位置から、位置指標#3から200mmの目標地点Pに移動せよ」という移動指示が荷役車両100に送られてくると、当該指示は上記速度設定手段101に入力される。該指示が入力されると、上記速度設定手段101は、例えば図8(a)に示すように、走行速度に対応する電圧値を設定する。
【0005】
即ち、位置指標#3の2つ手前にある位置指標#1を上記位置検出手段102が読み取るまでの電圧値Vを‘高速’に対応する電圧値V1に、位置指標#1を読み取った時から位置指標#2を読み取るまでの電圧値Vを‘中速’に対応する電圧値V2に、位置指標#2を読み取った時から位置指標#3を読み取るまでの電圧値Vを‘低速’に対応する電圧値V3に、位置指標#3を読み取った後の電圧値Vを‘微速’(例えば約時速0.1km)に対応する電圧値V4に設定する。上記速度設定手段101は設定した電圧値を保持する。
【0006】
上記電圧値を設定すると、上記速度設定手段101は、‘高速’に対応する電圧値V1を電圧比較手段114に入力する。該電圧比較手段114には、走行モータ104に対応して回転するパルスジェネレータ113の出力を電圧値に変換して比較電圧を生成するF/V116(周波数電圧変換機器)の出力が入力されている。この状態で上記電圧比較手段114は、上記速度設定手段101から出力される電圧値と、F/V116の出力する比較電圧の差分値を算出し、当該差分値を上記速度制御手段105に入力する。これによって上記速度制御手段105は、入力された差分値に基づいて、上記走行モータ104を駆動する。
【0007】
荷役車両100が走行している時に、上記位置検出手段102が位置指標#1、#2、#3を読み取ると、読み取った位置指標#1、#2、#3を上記速度設定手段101に入力する。位置指標#1、#2、#3が入力されると、上記速度設定手段101は、上記電圧比較手段114に‘中速’、‘低速’、‘微速’に対応する電圧値V2、V3、V4を入力する。
【0008】
‘中速’、‘低速’、‘微速’の電圧値V2、V3、V4が入力されると、電圧比較手段114は、F/V116から出力される比較電圧と、入力された各電圧値との差分を上記速度制御手段105に入力する。
【0009】
上記位置検出手段102は位置指標#3を読み取った場合は、上記速度設定手段101に位置指標#3を入力するだけでなく、走行距離を計測する計測手段103を起動させる。この計測手段103は起動すると、上記パルスジェネレータ113からパルスを取得し、取得したパルス数に基づいて、位置指標#3からの荷役車両100の走行距離の計測を行う。
【0010】
上記速度設定手段101は、計測手段103が位置指標#3から200mm走行したこと計測すると(荷役車両が目標地点Pに到達すると)、速度制御手段105に走行モータ104の停止を指示すると共に、ブレーキをかけて荷役車両100を停止させる。
【0011】
ここでは、位置指標#3を通過した段階で、荷役車両100の速度は微速となっているので、目標地点Pに到達したと同時にブレーキをかけても、荷役車両100の停止位置が目標地点Pからずれる距離はわずかある。
【0012】
以上のような車両停止システムを備えた荷役車両100の走行速度は図8(a)の点線で示した速度になる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の場合、荷役車両100は位置指標#3を通過してから微速で走行するため、位置指標#3を通過してから目標地点Pに到達するのまでには相当な時間が必要である。
【0014】
そこで、図8(b)に示すように荷役車両100の走行速度を、目標地点Pの所定距離手前(減速開始位置)まで高速にし、減速開始位置を通過した後の走行速度を減速開始位置からの走行距離に応じて連続的に低下させ、荷役車両100が目標地点Pに到達すると走行速度を‘0’にする方法が考えられる。
【0015】
しかし、タイヤの摩耗や、荷役車両100が規定のコースから外れて走行することによって、走行モータ104の回転数から正確な走行距離を算出することができない場合がある。そのため、荷役車両100が実際には目標地点Pに到達していないも関わらず、上記計測手段103が示す走行距離が目標地点Pに対応する走行距離であることがあり、その場合荷役車両100は目標地点Pでない位置に停止することになる。
【0016】
また、この方法は、高速から停止まで走行速度を連続的に減少させるので、路面のうねりや、積載している荷物の重量が制動距離に大きく影響する。よってこの方法を採用すると、荷役車両100が目標地点P以外の位置で停止することがある。
【0017】
そこで、本発明は荷役車両100が目標地点Pに素早く到達すると共に、目標地P点で停止することができる車両停止システム120を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両停止システムは、速度設定手段からの電圧値に基づいた走行速度で走行する荷役車両に適用することができる。本発明の車両停止システムには、路面上の特定位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段が特定位置を検出したときに起動する漸減的速度設定手段と、上記速度設定手段と上記漸減的速度設定手段との電圧値に基づいて走行速度を制御する速度制御手段を備える。当該速度制御手段は、上記漸減的速度設定手段の電圧値が上記速度設定手段の電圧値に対応する値になったときに、上記漸減的速度設定手段の電圧値に基づいて荷役車両の速度制御するようになっている。
【0019】
上記漸減的速度設定手段の電圧値の初期値は、目標地点と特定位置との関係から決められる。そして、当該電圧値は、荷役車両の走行位置から目標地点までの距離に比例しており、目標地点に到達したときには‘0’となる。尚、荷役車両の走行位置は、走行モータの回転数に所定の係数を積算した値をカウントすることで得ることができる。上記漸減的速度設定手段はカウンタを備える。このカウンタは上記位置検出手段が特定の位置を検出したときに起動し、車両の走行モータに対応して回転するパルスジェネレータが生成するパルスに基づいて上記特定の位置における車両の特定の速度に対応する初期値からゼロまでカウントダウンする。上記漸減的速度設定手段はこのカウンタによりカウントダウンされるカウント値に基づいて上記電圧値を初期値からゼロまで出力する。また、上記速度設定手段の電圧値は一定、又は走行条件に基づいて所定の値に変化する。
【0020】
更に、本発明の車両停止システムには、上記速度設定手段の電圧値、又は上記漸減的速度設定手段の電圧値のうち上記速度制御手段に入力される1つの電圧値を決定する比較手段が設けられている。
【0021】
通常走行時には、上記速度設定手段の電圧値に基づいて上記速度制御手段が走行速度を制御するように、上記比較手段は、スイッチ手段を用いて上記速度制御手段と速度設定手段とを接続している。しかし、荷役車両が特定位置を通過し、漸減的速度設定手段の電圧値が上記速度設定手段の電圧値より小さくなると、上記比較手段は、上記速度設定手段と速度制御手段を接続しているスイッチ手段を、上記漸減的速度設定手段と上記速度制御手段とを接続させるようにする。
【0022】
スイッチ手段がこのように切り替わると、速度制御手段は、漸減的速度設定手段の電圧値に基づいて荷役車両の走行速度を制御する。漸減的速度設定手段の電圧値は、荷役車両が目的位置に到達すると‘0’となるため、速度制御手段は、荷役車両が目標地点に到達すると、走行モータを停止させ、荷役車両を停止させることができる。
【0023】
また、上記速度制御手段に入力される電圧値は、上記速度設定手段の電圧値と、上記漸減的速度設定手段の電圧値が同じになった時点で、速度設定手段から漸減的速度設定手段の電圧値に変わることで、電圧値の切り替えの際に荷役車両の急激な走行速度の変化がないので、荷崩れが発生することがない。
【0024】
また、荷役車両が確実に目標地点に停止することができるようにするために、上記特定位置はできるだけ目標地点に近い位置が好ましい。これは、駆動輪の摩耗や荷役車両が規定のコースから外れて走行することによって、走行モータの回転数によって得られる荷役車両の走行位置と、実際の走行位置とが異なることがあるためである。
【0025】
更に、従来のように目標地点の手前で荷役車両の走行速度を微速(約時速0.1km)で走行させることないので、目標地点への移動時間を大幅に短縮することができる。
【0026】
また、荷役車両が特定位置に近づくと速度設定手段の電圧値をある程度小さくして走行速度を下げておけば、荷役車両の荷物の積載重量や、路面のアップダウンやうねりやが制動距離に及ぼす影響を小さくすることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本発明の車両停止システム10は、図1に示すように、荷役車両20の走行速度を設定する速度設定手段1と漸減的速度設定手段6と、上記速度設定手段1又は漸減的速度設定手段6に設定された走行速度に基づいて走行モータ4を駆動する速度制御手段5が備えられている。更に、上記速度設定手段1及び漸減的速度設定手段6は、スイッチ手段7を介して上記速度制御手段5と接続されるようになっている。尚、上記スイッチ手段7は、初期状態では速度設定手段1側に接続されている。
【0028】
又、荷役車両20が走行する路面には、従来と同じように荷役車両20が走行位置を検出するための位置指標#n(n:1、2、3…)が所定の間隔で埋設されている。
【0029】
この位置指標#n上を荷役車両20が通過すると、荷役車両20に備えられた位置検出手段2が位置指標#nを読み取り、読み取った位置指標#nを上記速度設定手段1と上記漸減速度設定手段6に入力するようになっている。
【0030】
例えば、管理コンピュータや荷役車両20のリモコンから「現在位置から、位置指標#3から200mmの目標地点Pに移動せよ」という移動指示が荷役車両20に送られると、上記速度設定手段1は、図2に示すように荷役車両20の走行速度に対応した電圧値Vn(n:1、2、3)を設定する。
【0031】
即ち、移動命令を受けたときから上記位置検出手段2が位置指標#1を読み取るまでの走行速度を‘高速’に対応する電圧値V1、位置指標#1を読み取った時から位置指標#2を読み取るまでの走行速度を‘中速’に対応する電圧値V2、位置指標#2を読み取った後の走行速度を‘低速’に対応する電圧値V3を設定する。そして、上記速度設定手段1は設定した電圧値V1、V2、V3を保持する。
【0032】
上記のように、上記速度設定手段1は電圧値Vnを設定すると、位置検出手段2が位置指標#1を読み取るまで、‘高速’に対応する電圧値V1を電圧比較手段3と比較手段8に入力し続ける。
【0033】
電圧比較手段3は上記電圧値V1が入力されると、従来と同じように、パルスジェネレータ13の出力を比較電圧に変換するF/V16から比較電圧を取得し、当該比較電圧と電圧値V1との差分値を算出して、上記速度制御手段5に入力する。上記速度制御手段5は、該差分値に基づいて従来と同様に走行モータ4を駆動する。
【0034】
又、上記漸減速度設定手段6を構成するダウンカウンタ15は、管理コンピュータや荷役車両20のリモコンからの移動指示が荷役車両20に送られてくると、例えば位置指標#3から目標地点Pの距離(200mm)に対応する値U(以下、初期値Uという)として設定する。
【0035】
荷役車両20が走行している時に、上記位置検出手段2は、位置指標#1、#2、#3…を読み取ると、上記速度設定手段1と上記漸減的速度設定手段6とに読み取った位置指標#1、#2、#3…を入力する。
【0036】
上記速度設定手段1は、位置指標#1、#2が入力された場合、‘中速’、‘低速’に対応する電圧値V2、V3を上記電圧比較手段3に入力する。電圧値V2、V3が入力されると、電圧比較手段3は、上記のようにF/V16から比較電圧を取得し、当該比較電圧と電圧値V2、V3との差分値を上記速度制御手段5に入力し、該速度制御手段5は、差分値に基づいて走行モータ4を駆動する。
【0037】
また、荷役車両20が走行して、上記位置検出手段2が上記目標地点Pに最も近い位置指標#3を読み取った時、上記漸減的速度設定手段6は、以下ような速度設定処理を開始する。
【0038】
まず、漸減的速度設定手段6は、上記パルスジェネレータ13が生成するパルスに所定の所係数をかけ合わせ、当かけ合わせた値をアップカウンタ14に入力して積算する。これによって当該アップカウンタ14からは距離に対応した値Xが出力される。このアップカウンタ14の出力は上記のように初期値Uが設定されたダウンカウンタ15に入力され、当該ダウンカウンタ15は、上記初期値Uから入力された値Xを減算した値Yを出力する。尚、上記所係数は、荷役車両が目標地点Pに到達した時に上記値Xが上記初期値Uと同じになる値である。
【0039】
上記漸減的速度設定手段6は、随時ダウンカウンタ15が出力する値Yを図3(a)、(b)に示すようなテーブル11を用いて、値Yと対応する電圧値Wを得る。テーブル11を用いて値Yを電圧値Wに変換するのは、荷役車両20が走行する路面状況や搬送する荷物の重量が荷役車両20の制動能力に影響を及ぼすためである。例えば、滑りやすい路面を走行することや、重量の大きい荷物を搬送する等、急激にスピードを落として停止することができないことがあると想定される場合は、図3(a)に示すような値Yに対応する電圧値Wの変化量が小さいテーブル11を用いる。一方、目標地点Pにできるだけ早く到達することを優先させる場合は、図3(b)に示すような減速し始めた場所から目標地点P付近までの値Yに対応する電圧値Wが大きく、目標地点の付近では値Yに対応する電圧値Wの値の変化量が大きいテーブル11を用いる。
【0040】
尚、値Yと電圧値Wとの関係は、図3(a)、(b)に示すテーブル11に限定されるものでない。例えば、滑りやすい路面を走行することや、重量の大きい荷物を搬送することが想定される場合、目標地点P付近では値Yに対応する電圧値Wの値の変化量が小さいテーブル11を用いてもよい。
【0041】
上記漸減的速度設定手段6は、生成した電圧値Wを随時上記比較手段8とスイッチ手段7に入力する。
【0042】
上記比較手段8は、上記漸減的速度設定手段6から入力された電圧値Wが上記速度設定手段1から入力された電圧値V3より大きい場合、上記スイッチ手段7を初期状態、即ち、速度設定手段1側に接続した状態を保つ。一方、上記電圧値Wが上記電圧値V3と同じか又は小さい場合、上記スイッチ手段7を漸減的速度設定手段6側に接続する。
【0043】
図2に示すように、荷役車両20が位置指標#3を通過した直後の上記カウンタ9が出力する電圧値Wを、電圧値V3より大きい値にしておくと、荷役車両20が位置指標#3を通過した直後の上記スイッチ手段7は、上記速度設定手段1側の回路に接続された状態となっている。
【0044】
しかし、位置指標#3を通過してから荷役車両20が走行するに従い、上記電圧値Wは徐々に小さくなり、荷役車両20が地点p1に到達すると、電圧値Wは電圧値V3と同じ値となる。
【0045】
この時点では、上記両値V3、Wが同じになった旨の一致信号をスイッチ手段7に出力することになり、この信号を受けてスイッチ手段7は漸減的速度設定手段6側に切り替られる。これによって上記速度制御手段5には、上記ダウンカウンタ15が出力する電圧値Wが基準値として上記速度制御手段5に入力されることになり、荷役車両20の走行は、ダウンカウンタ15の出力によって制御されることになる。
【0046】
このダウンカウンタ15の出力する電圧値V3は、電圧値Wは徐々に小さくなり、目標地点Pで‘0’となる。電圧値Wが‘0’となることで、速度制御手段5は目標地点Pで荷役車両20を目標地点Pで停止することができる。尚、荷役車両20が停止すると、上記比較手段8は、スイッチ手段7を上記速度設定手段1側に戻しておく。
【0047】
以上のように、本実施の形態での上記速度制御手段5に入力される電圧値Wは、図2の太線で示された値である。即ち、図7(a)に示す‘微速’走行時間がないので、目標地点Pに素早く到達することができる。図4(a)は、本願発明での走行モータ4の制御に用いられる電圧値の時間毎の変化を示し、図4(b)は、従来の車両停止システムでの走行モータ104の制御に用いられる電圧値の時間毎の変化を示している。上述のように本願は、従来の車両停止システムに比べて、荷役車両20が早く目標地点Pに到達するので、走行モータ4を制御に用いられる電圧値がV3から‘0’になる間隔は従来の車両停止システムに比べて短い。
【0048】
に示すようには、本願発明では‘微速’走行時間がないので、のおける、電圧比較手段3に入力される電圧値の時間の変化を示す。
【0049】
また、漸減的速度設定手段6は、荷役車両20が目標地点Pの近くにある位置指標#3を通過してから起動するために、タイヤの摩耗量や、荷役車両20のコース取りが荷役車両20の停止位置に及ぼす影響は小さい。
【0050】
また本実施の形態では、荷役車両100の走行速度は図2の点線で示すように、荷役車両100が#2を通過した後は‘低速’となっている。よって、‘低速’から連続的に減速しても荷崩れが起きることはない。
【0051】
図5は、本実施の形態の更に詳しいブロック図である。
【0052】
荷役車両20が走行し始めた直後は、スイッチ手段7は初期状態であるので、スイッチ17は上記速度設定手段1側に接続されている。そのため、速度制御手段5は、上記速度設定手段1から出力される電圧値Vnに従って走行モータ4を制御している。
【0053】
その後荷役車両20が位置指標#2上を通過すると、上記位置検出手段2は、位置指標#2を読み取り、位置指標#2をリセット・セット・フリップフロップ(以下、「フリップフロップ」という)F−1のセット端子に入力してセット状態にする。更に、その後荷役車両20が位置指標#3上を通過すると、上記位置検出手段1は、位置指標#3を読み取り、フリップフロップF−1のリセット端子に入力してフリップフロップF−1の出力をリセットする。
【0054】
フリップフロップF−1がリセットされると、フリップフロップF−1から上記アップカウンタ14、ダウンカウンタ15、係数器21に起動信号Sが転送されるとともに、フリップフロップF−2がセットされる。
【0055】
係数器21は起動信号Sが入力されると、上記パルスジェネレータ13からパルスを取得し、当該パルスに所係数をかけ合わせて、当該かけ合わせた値をアップカウンタ14に入力する。
【0056】
アップカウンタ14は係数器21から入力された値を積算し、積算した値Xをダウンカウンタ15に入力する。ダウンカウンタ15は上記と同様に、初期値Uからアップカウンタ14から入力された値Xを減算して値Yを出力する。
【0057】
ダウンカウンタ15から出力された値Yは、変換手段16がテーブル11を用いて電圧値Wに変換し、当該電圧値Wをスイッチ手段7と上記比較手段8の比較回路18に入力する。
【0058】
比較手段18は、電圧値Wが入力されると、当該電圧値Wと電圧値Vnとを比較し、電圧値Vn>電圧値Wの場合、出力値‘1’を、電圧値Vn≦電圧値Wの場合、出力値‘0’を出力し、フリップフロップF−2のリセット端子に入力する。
【0059】
これによって、上記のように位置指標#3でセット状態にされたフリップフロップF−2は、上記一致信号(Vn>W)が出力されたときリセットされ、スイッチ手段7は、スイッチ17を漸減的速度設定手段6側に接続する。これにより、電圧比較手段3に電圧値Wが入力され、速度設定手段5は電圧値Wに基づいて走行モータ4を制御するようになる。
【0060】
尚、上述した図5に示す電気回路は、本発明を実施するための1つの例であり、本発明を実施するための回路は図5に示す回路に限られない。
【0061】
【発明の効果】
速度制御手段は、上記速度設定手段の電圧値と、上記漸減的速度設定手段の電圧値が同じになった時点で、漸減的速度設定手段の電圧値に基づいて速度制御を行うので、電圧値の切り替えの際に、荷役車両の走行速度に急激な変化は生じない。そのため、切り替えの際に、荷崩れが発生する事はない。
【0062】
更に、従来のように目標地点の手前で荷役車両の走行速度を微速(約時速0.1km)で走行させることないので、目標地点への移動時間の短縮化を図ることができる。
【0063】
また、荷役車両が特定位置に近づくと速度設定手段の電圧値をある程度小さくして走行速度を落としておけば、荷役車両の荷物の積載重量や、路面のアップダウンやうねりやが制動距離に及ぼす影響を小さくすることができる。
【0064】
本発明の車両停止システムを用いることで、作業者が停止指示をしなくても荷役車両を確実に目標地点に停止することができるので、無人の荷役車両に適用しても、無人の荷役車両は目標地点で確実に停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両停止システムのブロック図である。
【図2】位置と電圧値との関係を示すグラフである。
【図3】漸減的速度設定手段が保持するテーブルの概念図である。
【図4】時間と電圧値との関係を示すグラフである。
【図5】本実施の形態の更に詳しいブロック図である。
【図6】従来の車両停止システムのブロック図。
【図7】荷役車両と路面を示す概念図である。
【図8】位置と電圧値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 速度設定手段
2 位置検出手段
5 速度制御手段
6 漸減的速度設定手段
8 比較手段
10 車両停止システム
Claims (1)
- 速度設定手段の出力に従って荷役車両の速度制御をする速度制御手段を備えた車両停止システムにおいて、
路面上の所定の位置を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段が特定の位置を検出したときに起動し、該特定の位置における車両の特定の速度に対応する初期値からゼロまで、上記車両の走行モータに対応して回転するパルスジェネレータが生成するパルスに基づいてカウントダウンするカウンタを備え、該カウンタによりカウントダウンされるカウント値に基づいて上記車両の速度を減少させる出力値を出力する漸減的速度設定手段と、
該漸減的速度設定手段の出力が上記速度設定手段の出力に対応する値になったときに、上記速度設定手段の出力から該漸減的速度設定手段の出力に切り替えて上記速度制御手段に入力するスイッチ手段と、
上記漸減的速度設定手段の出力と上記速度設定手段の出力とを比較して、両者が一致したときに上記スイッチ手段の切り替えを指示する比較手段と、を備え、
上記車両が目標地点に達して上記カウンタによりカウントダウンされるカウント値がゼロになったとき、上記漸減的速度設定手段からの出力がゼロとなって上記車両を停止させることを特徴とする車両停止システム。
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